In stream ecosystem assessment, RIVPACS, which makes a simple but clear evaluation based on macroinvertebrate community, is widely used. In this study, a preliminary study was conducted to develop a RIVPACS-type model suitable for Korean streams nationwide. Reference streams were classified into two types (upstream and downstream), and a prediction model for macroinvertebrates was developed based on each family. A model for upstream was divided into 7 (train): 3 (test), and that for downstream was made using a leave-one-out method. Variables for the models were selected by non-metric multidimensional scaling, and seven variables were chosen, including elevation, slope, annual average temperature, stream width, forest ratio in land use, riffle ratio in hydrological characteristics, and boulder ratio in substrate composition. Stream order classified 3,224 sites as upstream and downstream, and community compositions of sites were predicted. The prediction was conducted for 30 macroinvertebrate families. Expected (E) and observed fauna (O) were compared using an ASPT biotic index, which is computed by dividing the BMWPK score into the number of families in a community. EQR values (i.e. O/E) for ASPT were used to assess stream condition. Lastly, we compared EQR to BMI, an index that is commonly used in the assessment. In the results, the average observed ASPT was 4.82 (±2.04 SD) and the expected one was 6.30 (±0.79 SD), and the expected ASPT was higher than the observed one. In the comparison between EQR and BMI index, EQR generally showed a higher value than the BMI index.
본 연구는 우리나라 하천 내 주요 외래어류 종인 떡붕어 (Carassius cuvieri), 배스 (Micropterus salmoides), 블루길 (Lepomis macrochirus)에 대한 국내 서식 환경을 확인하고, 어류 군집에 대한 영향을 분석하였다. 해당 외래어류종은 모두 어류 종수가 많고 종다양성이 높은 곳에 주로 서식하였다. 각 외래어류의 개체수가 증가할 때, 전체 어류의 출현 종수 및 개체수는 감소하여 어류 군집에 부정적인 영향을 보여주었다. 또한 생물 연결망을 구성한 결과, 하천 내 떡붕어는 쏘가리와 우리나라 고유종인 참갈겨니, 참 중고기 등과, 배스와 블루길은 가물치 및 쏘가리와 고유종인 참중고기와 줄납자루 등과 낮은 출현 유사성을 보였다. 그리고 외래어류 3종 모두 각각의 연결망을 구성하는 다수의 어류들과 낮은 출현 유사성을 보여, 잠재적으로 외래 어류에 의한 어류 군집 내 피해 및 교란이 크게 나타날 것으로 예상되었다. 본 연구의 결과, 국내 하천생태계 내 유입된 지 50년 가까이 지난 외래어류 3종은 여전히 하천 내 어류 군집과 국내 고유종에 부정적인 영향을 미치고 있었다. 따라서 하천 내 외래어류에 대한 지속적인 모니터링과 관리가 요구된다. 차후 다양한 외래어류 및 하천생태계 내 생물분류군에 대한 통합적 연구가 수행된다면, 하천생태계 전반에 대한 외래어류의 영향 평가 및 구체적인 생물 자원 관리 방안 마련이 가능할 것이다.
이 연구의 목적은 대표적 도심하천인 갑천에서 복원사업을 중심으로 2007-2016년도까지의 이화학적 수질, 물리적 서식지 건강도, 생태학적 건강도를 어류를 이용한 다변수 모델(Index of Biological Integrity, IBI) 및 질적 서식지 평가 모델(Qualitative habitat evaluation index, QHEI)를 이용해 평가하는 것이다. 연 평균 총인(Total Phosphorus)은 10년 동안 13배 가까이 감소해왔으며, BOD값은 50%이상 감소하는 것으로 보아, 영양염류의 감소와 유기물 오염의 감소가 이루어졌음을 나타냈다. 그러나 어류의 군집 특성을 이용한 분석 결과, 10년간 일부 민감종 비율이 증가한 것을 제외하고는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 물리적 서식 지 평가 모델(QHEI)을 이용한 결과 하류로 가면서 일부 구간에서 뚜렷한 물리적 서식지 교란이 발생하고 있음이 나타났다. IBI와 QHEI, 이화학적 수질 변수간의 상관분석 결과 QHEI값과 IBI값간의 통계적으로 매우 유의한 양의 상관관계가 나타났으며(r = 0.569, p<0.001) 그 밖에 총질소(Total Nitrogen) 및 생화학적 산소 요구량(Biochemical Oxygen Demand, BOD), 화학적 산소 요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총 부유물질과 통계적으로 유의한 음의 상관관계(r >-0.3, p<0.05)를 나타냈다. 이는 도심 하천에서 장기간 수질 오염의 개선이 이루어져도 물리적 서식지 건강도가 회복이 되지 않으면 수생태계 건강성의 회복이 제한되는 것으로 보인다.
The objective of this study was to describe the development and testing of an initial ecological health assessment model, based on the index of biological integrity (IBI) using fish assemblages, before establishing the final and currently used model for ecological health assessment, conservation and management of freshwater fish in Korea. The initial fish IBI model was developed during 2004~2006 and included 10 metrics, and in 2007 the final IBI 8-metric model was established for application to streams and rivers in four major Korean watersheds. In this paper, we describe how we developed fish sampling methods, determined metric attributes and categorized tolerance guilds and trophic guilds during the development of the multi-metric model. Two of the initial metrics were removed and the initial evaluation categories were reduced from six to four (excellent, good, fair, poor) before establishing the final national fish model. In the development phase, IBI values were compared with chemical parameters (BOD and COD as indicators of organic matter pollution) and physical habitat parameters to identify differences in IBI model values between chemical and physical habitat conditions. These processes undertaken during the development of the IBI model may be helpful in understanding the modifications made and contribute to creating efficient conservation and management strategies for stream environments to be used by limnologists and fish ecologists as well as stream/watershed managers.
In this study, the fauna of freshwater fish were investigated from March until October of 2016 in 24 independent streams in the Jeonnam and Jeonbuk provinces, which were flowing into the Yellow Sea. The health of the aquatic ecosystem in those streams was assessed through the biological and abiological character index (BAc index). During the surveyed period, a total of 4,127 individuals were collected; they belonged to 59 species of 44 genera in 18 families. The most dominant species identified was Zacco platypus, and 12 species were endemic species of Korea, including Rhodeus uyekii. The BAc index indicated a statistically significant correlation (p<0.01 or 0.05). The stage distribution of the aquatic ecosystem health assessment showed the highest rating of 41.7% at the “Fair” stage. The “Good” and “Poor” stages accounted for 20.8% while the “Excellent” stage took up 16.7%. It has been confirmed that the aquatic ecosystem health of independent streams is influenced more by the abiological character index as a consequence of geographical characteristics and artificial/natural limiting factors, than by the biological character index.
This study was conducted to elucidate the structure of river ecosystem in the watershed of the Seom River and Hoengseong Reservoir located in Hoengseong of Kangwon Province from February to October 2007. Topics of the survey were mainly rainfall, discharge, water quality in abiotic factors and attached algae, benthic macroinvertebrates, fish, birds and mammals of flora and fauna in a biotic factors, respectively. Specifically, the Seom River could be seen as a typical flow rate of the stream is controlled to the effect of the dam. Basic water qualities were great to seasonal effects, it was relatively clean. Diatom Achnanthes, Cymbella, Gomphonema, and Navicula were distributed predominantly in the periphytic algae. Benthic macroinvertebrates were mostly aquatic insects and freshwater shellfish, the aquatic insects were abundant Ephemeroptera and Trichoptera. Freshwater fish was the dominant Zacco platypus, fish species varied toward the downstream. Birds were mainly observed in four species, and species Egretta garzetta, which was distributed in a wide area of the Seom River. In mammals, Lutra lutra of Mustelidae was identified that the number of inhabit widely. In aspects of the ecological trophic level, the Seom River was maintained at a relatively stable state in the producer and the consumer relationship. The results of this study will expected to be utilized as a useful data for understanding the structure and function of the lotic and lentic ecosystems.
간성천 산간계류에 서식하는 단각류의 일종인 보통옆새우(G. sobaegensis)의 서식특성을 확인하였다. 조사결과 보통옆새우 (G. sobaegensis)의 주 서식처는 수온이 봄 시기 및 가을 시기에 10C 이하를 유지하였으며, 전기전도도의 경우 40 μS cm-1 이하를 유지하는 것을 확인하였다. 강우량의 경우 월 누적 최대 강우량이 800mm를 넘지 않는 평년수준의 경우 보통옆새우(G. sobaegensis)의 개체군 유지에 큰 영향을 주지 않으나 월 누적 최대 강우량이 1,000mm를 넘는 경우 보통옆새우(G. sobaegensis)의 개체군 유지에 불리한 교란요인으로 작용함을 확인할 수 있었다. 특히 이러한 강우에 의한 영향은 보통 옆새우(G. sobaegensis)의 유하 뿐만 아니라 먹이자원인 낙엽의 유하를 일으켜 보통옆새우(G. sobaegensis) 개체군에 복합적 교란 요인으로 작용함을 알 수 있었다. 먹이자원의 이용에 따른 섭식기능군 (FFGs) 분류 중 썰어먹는무리(shredders)는 지점 1~3에서 20% 내외의 비율로 출현하였고, 지점 4~7에서 10% 내외의 비율로 출현하여 큰 차이를 나타냈다. 그리고 보통옆새우 (G. sobaegensis)의 주 출현지점인 지점 1~3을 대상으로 보통옆새우(G. sobaegensis)와 썰어먹는무리(shredders)의 개체수 증감을 비교한 결과 2009년을 제외하고 같은 변화 양상을 확인할 수 있었다.
하천생태계는 인류의 생존을 위한 담수자원의 공급처로서 지속적인 보전과 관리가 필요하다. 우리나라의 하천생태계는 지난 반세기동안 진행된 개발의 과정에서 크게 훼손되었으며, 그곳의 생물다양성 또한 크게 피해를 받았다. 1980년대부터 전국적인 하천에서 하천환경과 생물군의 모니터링이 실시되었다. 수서곤충이 대부분을 차지하는 저서성 대형무척추동물은 하천의 수질과 환경을 대변하는 대표적인 지표생물군으로서 종의 다양성이 높고, 개체수가 풍부하며, 이동력이 적어 정량채집이 용이하므로 수환경 평가의 모니터링에 많이 이용된다. 1970년대 이래 우리나라에서는 저서성 대형무척추동물의 각 목에 대한 분류학적 연구가 시작되었으며, 이를 기반으로 국외에서 개발된 생물지수를 도입하여 저서성 대형무척추동물 군집에 따른 수질평가가 이루어졌다. 또한 전국적으로 모니터링이 지속적으로 수행됨에 따라 하천생태계에 서식하는 생물학적 데이터베이스가 구축되었으며, 이를 기반으로 우리나라 하천생태계에 적용하기에 적합한 생물지수가 개발되기 시작했다.
우리나라에서 초창기에 이용한 생물학적 수질평가 방법은 저서성 대형무척추동물의 종다양도지수(Shannon diversity)를 오수생물계열 4단계에 적용한 방법이 1970년대부터 널리 사용되었다. 1992년에 오수생물계(Saprobic system)를 기반으로 한 오수생물지수(Yoon-Kong’s Saprobic Index), 종합생물점수(TBS) 및 군오염도지수(GPI)가 개발되었고, 1999년에 지표생물에 개별 분류군의 환경질 점수를 부여하여 수질을 평가하는 방법인 저서무척추동물 생태점수(ESB)가 개발되었다. 2006년에 100개의 지표생물군에 오탁계급치와 지표가중치를 부여하여 하천의 오염도를 평가하는 한국오수생물지수(KSI)와 이를 개량한 방법인 한국생물지수(KBI)가 개발되었다. 또한 상위분류군의 지표분류군을 이용한 평가법(BMWP-K 등)이나 다변수 메트릭을 이용한 수질평가법(KB-IBI) 등 다양한 평가방법이 개발되었다. 특히, 저서무척추동물생태점수(ESB)와 한국오수생물지수(KSI)는 환경부의 전국적인 수질측정망에 사용하는 대표적인 생물지수로 이용되고 있다. 또한, 분류학적 오류를 줄이면서 변별력이 높은 반면, 산출이 간편한 하천생물지수(SBI)가 개발되었다.
본 연구에서는 2006~2007년 동안 도심하천인 미호천과 갑천의 이화학적 수질 및 서식지 특성을 분석하였고, 또한 어종 분포 및 길드분석을 통해 군집구조 및 생태건강도 특성을 비교 평가하였다. 전형적인 두 도심하천의 BOD, COD농도는 각각 평균 3.5 mg L-1, 5.7 mg L-1였고, 총질소(TN)및 총인(TP)의 농도는 각각 5.1 mg L-1, 274 μg L-1로서 이미 부영양 상태
본 논문에서는 하천생태계의 환경평가 기법과 생물다양성 관리시스템을 개발하여 한국의 하천에 적용한 사례를 소개하였다. 전국 하천에서 장기간 수집된 조사자료와 문헌자료 뿐만 아니라 북한강 수계의 일련의 하천들을 대상으로 종합적으로 실시한 야외조사를 바탕으로 하천생태계의 환경과 생물다양성에 대한 조사연구의 체계를 고찰하였고, 한국 하천의 주요 환경훼손 유형을 분류하였고, 하천자연도등급 간이평가표를 작성하여 제시하였으며, GIS를 적용한 하천생태계의 생물다양성
본 연구는 온천 배수의 유입이 소형 하천의 부착조류군집에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 전북 고창군 석정온천에 발원하는 하천과 그 주변의 소형 하천을 대상으로 1996년 2월부터 1998년 9월까지 계절별로 조사하였다. 온천 배수의 유입이 직접 일어나는 지점에서는 저온기에 남조의 Oscillatoria와 Phormidium이 중심이 된 독특한 남조피막이 형성되었다. 특히, 부착조류의 출현 및 군집구조는 온천 배수의 영향 하천과 비영향 하천간에 뚜렷한
I investigated the river morphology and river naturality according to the environment of the Hwang River. The numbers of flexions at the upstream regions were more than those of downstream regions. The Hwang River showed very low overall diversity of the flow. Materials of river shore at low channel width were mainly boulders or gravel at the upstream regions, and the middle and downstream were silts and clay. Artificial masonry and natural materials were mixed from materials of river levees. The Hwang River was some of the natural herbaceous vegetation to riparian zones. Land utilities for floodplain were extremely overall farmland were predominant, and partly used by natural vegetation in the forest, a soccer field, some park facilities, residential, and commercial facilities. The water was width sleep / rivers beam ratio of 10 to 20%. Currently estimation for river naturality widely used in rivers were consisted of a narrow wide a variety of items and did not reflect the actual.
This study was focused on estimating instream flow, and its optimal alternative for securing the required total amount of instream flow was also researched in order to restore ecosystems and riverine aesthetics of the Mugeo Stream, the first tributary of the Taewha River flowing through the center of Ulsan.
In this study the hydraulic and hydrologic conditions and water quality were investigated at specific channel reaches and representative stations of the Mugeo Stream to determine a proper estimate of instream flow. And riverine functions, such as the minimum flow, water quality conservation, fish habitat, and recreation, were considered to restore the environmental functions of the stream.
As a result, the total amount of 11,500㎥/day was set as the target instream flow for the Mugeo Stream. It was chosen as the optimal alternative for securing the total external supply of 10,000㎥/day which have to be transfered from the riverbed flow diverted through the Taewha Main river at upstream of Samho bridge. The water quality throughout the Mugeo Stream channels will be improved considerably to 3-4 mg/l of BOD standard if the target instream flow is supplied and sewage is intercepted by the sanitary sewage system.